«Enseñar ciencias no debe limitarse a transmitir contenidos»: Doctora en Química impulsa la formación docente con foco en la justicia socioambiental integrando el conocimiento de suelos

Con más de dos décadas de trayectoria en docencia, investigación e innovación educativa, la Dra. Lizethly Cáceres Jensen lidera el grupo de Química Analítica y Fisicoquímica de la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE). Además, forma parte de la Sociedad Chilena de la Ciencia del Suelo, participando como directora en su Comisión de Normalización y Acreditación (CNA). Su trabajo se sitúa en la intersección entre la ciencia y la pedagogía, articulando el estudio de contaminantes en suelos agrícolas con la formación de futuros profesores de química. En esta entrevista, la académica comparte su visión sobre cómo transformar los desafíos ambientales en oportunidades educativas significativas.

¿Cuál ha sido su trayectoria formativa y profesional en el área de las ciencias y la educación?

Mi formación comenzó como profesora de Química y Ciencias Naturales, titulada en 2004 por la UMCE. Luego, en 2010, obtuve el grado de Doctora en Química en la Universidad de Santiago de Chile. Sin embargo, mi vínculo con la universidad comenzó incluso antes, el año 2000, como estudiante, y en 2001 me integré al Departamento de Química como ayudante ad honorem. Desde ahí inicié mi camino en la investigación en educación científica, trayectoria que mantengo hasta hoy en la misma institución.

Durante estos años, he impartido cursos como Química Analítica, Cualitativa, Cuantitativa y Métodos Instrumentales de Análisis, siempre con una fuerte orientación a la investigación en enseñanza de las ciencias.

¿En qué momento comenzó su trabajo con suelos y cómo surge ese interés?

Desde muy pequeña tuve un vínculo especial con el suelo. Recuerdo con mucha claridad cómo, a los 4 años, jugaba con arcilla y ladrillos en el jardín infantil. Jamás imaginé que años después estaría investigando científicamente los suelos chilenos, especialmente los derivados de cenizas volcánicas, que sustentan más del 70% de la producción agricultura nacional.

Ya como investigadora, esta línea se consolidó cuando obtuve una beca del proyecto MECESUP destinada a la inserción de jóvenes académicos a la UMCE, donde me incorporé como profesora ayudante, comenzando mi doctorado. Me integré al laboratorio de Fisicoquímica de Suelos del Dr. Mauricio Escudey en el Departamento de Química de los Materiales, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, con la Dra. María Estrella Báez, del Departamento de Química Inorgánica y Analítica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile, como co-tutora de tesis. Motivada por una preocupación creciente por la calidad ambiental, decidí enfocar mi investigación en el estudio de contaminantes orgánicos en suelos, como los plaguicidas. Esta temática representaba un desafío poco abordado en el laboratorio, tradicionalmente centrado en la interacción del suelo con metales, y significó una valiosa oportunidad para diversificar las líneas de investigación existentes.

Así desarrollé mi tesis doctoral sobre la dinámica ambiental de herbicidas en suelos agrícolas derivados de cenizas volcánicas, combinando análisis químicos con  herramientas computacionales aplicadas a la modelación estadística y matemática, con el propósito de comprender los procesos de cinética de adsorción, adsorción-desorción, degradación y transporte de herbicidas. El objetivo principal fue generar conocimiento que contribuya a evitar riesgos de contaminación en recursos no renovables como el suelo y las aguas subterráneas.

¿Qué se sabe hoy en Chile respecto al uso de plaguicidas y su impacto en los suelos? ¿Existe suficiente información?

Ese es precisamente uno de los temas que más me moviliza. Existe información científica, pero muchas veces está alejada de las comunidades. Por eso, desde 2011 he trabajado en democratizar el conocimiento generado en investigación, transfiriéndolo a la formación de futuros profesores de Química y Ciencias. Mi línea de investigación “Integración de métodos computacionales y de la química sustentable en procesos de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Ambientales en el marco de la Educación para el Desarrollo Sostenible (EDS) mediante la metodología de aprendizaje basado en Problemas (ABP) y TICs” refleja ese compromiso. Esta labor responde a una convicción profunda: es imprescindible formar docentes capaces de abordar las problemáticas medioambientales desde un enfoque de justicia socioambiental y socio-científica.

He publicado artículos en esta línea de investigación e incorporado metodologías activas como el aprendizaje basado en problemáticas medioambientales auténticas, y el enfoque TPASCK (Conocimiento Tecnológico Pedagógico de las Ciencias), que permite integrar saberes científicos y pedagógicos de forma contextualizada.

¿Por qué considera importante vincular la educación científica con el territorio y las problemáticas reales?

Porque no basta con enseñar contenidos: debemos formar ciudadanos conscientes. La ciencia no puede quedarse encerrada en los laboratorios o las publicaciones. Al formar a futuros docentes con base en problemáticas reales —como la contaminación por contaminantes orgánicos, tales como plaguicidas, la pérdida de biodiversidad o el cambio climático— les damos herramientas para transformar la educación en ciencias en un vehículo de cambio social.

Desde esa perspectiva, también hemos incorporado en nuestras metodologías de formación la “resolución socio-científica de problemáticas ambientales auténticas”. Esto implica abordar no solo lo técnico, sino también las dimensiones éticas, políticas y económicas de las problemáticas ambientales. Es fundamental entender que muchas de estas crisis derivan de actividades humanas, como la agricultura intensiva, la minería o la silvicultura, y que la responsabilidad de enfrentarlas no recae únicamente en los tomadores de decisiones políticas. Todos podemos ser parte activa de la solución mediante acciones concretas de adaptación al cambio climático.

¿Cómo espera que esta formación impacte en el país?

Mi apuesta es que, al formar docentes con esta visión, ellos a su vez serán agentes de cambio en sus comunidades escolares. Pueden llevar el conocimiento científico a los territorios, ayudar a tomar decisiones informadas, generar conciencia crítica y formar estudiantes que entiendan que sus acciones tienen impacto.

Se trata de ir más allá del aula, de formar ciudadanos responsables, informados y comprometidos con la sostenibilidad, en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

¿Qué la motivó a vincular los contenidos de química con el estudio del suelo?

La motivación nace de mi experiencia investigativa en el análisis del destino ambiental de contaminantes —como herbicidas y fertilizantes— en suelos agrícolas derivados de cenizas volcánicas. Estos suelos, que cubren una gran parte del territorio agrícola chileno, presentan desafíos únicos. Integrar estos problemas reales al aula permite que los estudiantes conecten la teoría con contextos cercanos y urgentes. Además, es una oportunidad para formar docentes que comprendan la importancia de la ciencia en la sostenibilidad ambiental y puedan, a su vez, transmitir este conocimiento con una mirada crítica y transformadora.

¿Cómo integra el estudio de los suelos en la planificación de clases de química?

Lo hago mediante módulos instruccionales basados en el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), donde se abordan problemáticas ambientales reales usando el marco TPASK. Un ejemplo concreto es el estudio de la cinética de adsorción de herbicidas en suelos volcánicos. Los estudiantes analizan muestras reales, aplican modelos matemáticos, interpretan datos experimentales y desarrollan posters científicos, promoviendo no solo el aprendizaje de la química, sino también la divulgación y la conciencia ambiental.

¿Qué contenidos específicos de química se pueden abordar utilizando el suelo como contexto?

Muchos. Por ejemplo, el pH y las reacciones ácido-base se abordan a través de la acidez y capacidad buffer del suelo. La química analítica permite la determinación de aniones como nitratos y fosfatos mediante espectrofotometría, o el análisis de herbicidas vía HPLC. También se pueden estudiar cinética química, equilibrio y fisicoquímica ambiental, modelando procesos de adsorción. Además, el trabajo con suelos permite conectar estos contenidos con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la UNESCO y con análisis territoriales concretos.

¿Podría compartir un ejemplo de actividad concreta realizada con sus estudiantes?

 Claro. En un módulo publicado en el Journal of Chemical Education en 2021, los estudiantes caracterizan suelos, analizan cinética de adsorción usando datos reales y ajustan modelos de pseudo-primer y pseudo-segundo orden en Excel. Evalúan el riesgo ambiental calculando parámetros como la capacidad máxima de adsorción y la constante de velocidad, y presentan sus resultados en un poster científico. Esta actividad integra contenidos disciplinarios, uso de TICs y metodologías activas de aprendizaje, fomentando una visión crítica y aplicada de la ciencia.

¿Cómo responden los estudiantes ante esta forma de enseñar?

 La respuesta ha sido muy positiva. A través de estudios cualitativos con grupos focales, observamos un aumento en la motivación y en la comprensión de conceptos abstractos como la cinética química. Los estudiantes valoran poder aplicar el conocimiento para abordar problemas reales y trabajar con datos concretos. Esta metodología no solo mejora la comprensión, sino que también fortalece el pensamiento crítico, la alfabetización científica y la capacidad de análisis interdisciplinario, aspectos clave para una enseñanza de ciencias comprometida con el entorno.

¿Qué habilidades científicas se desarrollan al trabajar con suelos en el laboratorio o en terreno?
 Se potencian habilidades experimentales como la recolección y caracterización de muestras edáficas, análisis químico cualitativo y cuantitativo, y el uso de técnicas instrumentales. También se desarrollan capacidades analíticas y de modelación matemática, pensamiento crítico, uso de tecnologías digitales, y la habilidad para comunicar resultados científicos. En suma, se forma a docentes que comprenden el rol de la ciencia en la resolución de problemas socioambientales y que pueden educar desde una perspectiva sostenible e interdisciplinaria.

Finalmente, profesora, ¿qué mensaje le daría a quienes están formando a los docentes del futuro?

 Creo firmemente que enseñar ciencias no debe limitarse a transmitir contenidos. Debemos formar ciudadanos y ciudadanas capaces de pensar críticamente, tomar decisiones informadas y actuar con responsabilidad socioambiental. El aula es un espacio transformador y el suelo, como recurso vital, es una puerta de entrada para conectar la química con los grandes desafíos del siglo XXI.